土力学课程设计---柱下独立基础设计.docx
一、柱下独立基础设计1、设计资料2、设计步骤求地基承载力特征值2初步选择基地尺寸2验算持力层基础承载力2基础基底净反力2基础高度（采用阶梯型基础）2变阶处抗冲切验算2配筋计算2确定轴柱子基础底面2设计总说明2二、桩基础设计1、设计资料2、设计步骤单桩承载力的计算2初选承台的尺寸2承台受冲切承载力验算2承台受剪切承载力验算2承台受弯承载力计算2桩身结构设计2估算B,C轴柱下桩数2三、基础设计图（详图）柱下独立基础设计（一）设计资料1、地形拟建建筑场地平整。2、工程地质条件自上而下土层依次如下：号土层，杂填土，层厚，含部分建筑垃圾。号土层，粉质黏土，层厚，软塑，潮湿，承载力特征值fak=3QkPao号土层，黏土,层厚，可塑，稍湿，承载力特征值乙=18OhPa号土层，细砂，层厚，中密，承载力特征值ZJ*=24（HPa。号土层，强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值以=300左PQFk：1402左NMk：311Vk：102kNF：1823kNM：391kNV：133%N选号土层为持力层。设计0轴柱下独立基础3、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表所示。表地基岩土物理力学参数土层编号士的名称重度r(m3:孔隙）比e液性指数I1粘聚力C(kPa)内摩擦角9（。）压缩模量ES(MPa)标准贯入锤击数N承载力特征值fak（kPa）杂填18土粉质黏土2034136130黏土252311180细砂213016240强风化砂质泥岩2218223001'3000。11®©®©®表础mQ4、永守地庸条件图柱网平面图6、本组数据上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表所示，上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值如表所示。表柱底荷载效应标准组合值题号Fk(ZN)Mk(kNm)匕(MO©©®©轴轴轴轴轴轴轴轴轴814022057161831126637710210498表柱底荷载效应基本组合值题号F(kN)M(kNm)V(kN)轴®轴©轴轴®轴©轴轴®轴©轴8182326742104391346491133136128本工程选用3号土层为持力层，f=ISOkPao材料选用：混凝土C25,钢筋HPB235级。保护层为50mm.垫层做法：选用C1O混凝土，厚度为100mm,两边突出基础各IOOmmo7、混凝土、钢筋等级混凝土的强度等级C25C30,钢筋采用HPB235、HRB335级(二)设计步骤1、求地基承载力特征值e-<,z1=<,查表TIb=，TId二地基地面以上土的平均重度：18×0.5+20×1+(20-10)×0.2+9.4×0.5_3Ym=-_kNIm持力层承载力特征值人fa=f+dmM+0.5)=180+1.6×16.23×(2.2-0.5)=224.15kPa上式市d曾基外地面算起。2、初步选择基地尺寸取柱底荷载标准值乙：1402左NMk：311匕：102kN计算基础和回填士重Gifc时的基础埋深为=(2.2+2.65)=2.425m基础底面积为Ao=J=7,6八°f-Yd224.15-10×0.7-20×1.725m因为僚心体大，基础底面积按20%增大，即A=1.2Ao=1.2x7.6=9.12m2初步选择基础底面积A=x0=3.4x2.7=9.18根2,且b=<3m不需要再对立进行修正。3、验算套力层基础承载力基础和回填土重G=/gAd=(07×10+1.725×20)×9.18=380.97kNMk311÷102×0.8I3.4偏Z跄Q=N=0.22m<(-=0.567m)kF+Gk1402+380.9766即Hmm>°，满足。基底最大压力：=266.9kPa<O+GJ6e_1402+380.97+6x0.212)1KmaX_41J98I3A)1.2fa=1.2x224.15=268.98&7，所以确定基础底面面积xb=3.4x2.74、基础基底净反力取柱底荷载效应基本组合设计值:F：1741M：369N：133kN净偏心距为&,。二万=M391+133×0.81823=0.27m基础边缘处的最大和最小净反力为max=+6Go=1823r±6x0.271minIU734×?7445、基础1度（友用.阶梯3基础b293.20103.96kPa柱边基础截面抗冲切验算如图I=3Am,b=2.7mC1tbcC1c5初步选定基础高度为h=800mm,分两阶，每阶高为400mm.图柱边基础截面抗冲切、变阶处抗冲切6、变阶处抗冲切验算如图由于有a=b=15QI=19m,Jqm=400-50=350mm所以C1bC1t+2Zo=15+2×0.35=2.2m<b2.6m9取a=2.2m所以=书"=185加抗冲切力为7/(hh)一F=Pmaxb万一k一41q=293.20-0.352.7-f-0.352=298.33kN(22J(22)满足要求。7、配筋计算选用HPB235级钢筋进行计算，f,=210/基础长边方向”I截面(柱边)柱边净反力为P=P.+上必(尸-p.)=103.96+34+05Hn/mm几max/nm2x34kPa悬臂部分净反力平均值为-(p+PJ=-X(293.20+212.49)=252.85kPa2UZ1maX4n12''、/弯矩为M=1Pmna；Pya)Qb+b)=:93.2。".49X(3.40.5)2X(2X2.7+0.5)=nm×(293.20-103.96)=212.49522.76kNm抗冲切分为0.7hpftamz1=0.7×1×1270x1.85×0.35=575.63>298.33kN=M1=522.76x0二2"QfU0,9×210X750.mm对III截面（变阶处）“,有P=P+11.(p-P)J.n3J-nminqU“maxJ-nminT4+19/、=103.96+-(293.20-103.96)=251.45kPa1(P_×X4',2必=力ma；加侬+4)二上(293¾)+2445(3.”i.9)2×(2x2.7+1.5)=2¾f32176.1J1062=2663mm9hn0.9×210×350：176.16kNm比较4和As，取4配筋。实际配筋12023,A=3769.93770mm2>3687.9mm2(2)基础短边方向，因为基础受单向偏心荷载作用，所以在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取p=-(p-P.)=-(293.20+103.96)=198.58Hn±nma±nm0,7Y1，2+)=|(2.7一0.5)2(2x3.4+0.5)=292.34KM加292"*106=2062.36mm2原疑(2.7-1.5)2(2×3.4+1.9)=103.66kN-m=所以取Aq配筋实际按构造配筋11016,A=2211.68>2062.368、确定轴柱子基础底面B轴：Fk2057kNMk：266kNVk：104F：2674kNM：346kNV：136kNC轴：Fk1618kNMk：377kNVk：98F：2104kNM：491V：128kN由前面计算得持力层承载力特征值为了女尸，d=B轴基础底面积为Fk2057”2A=-=11.26vc。f-yd224.15-0.7×10-20×1.725”基础扇面缴20%增大，即7A=I.2A=12x11.26=13.514初步选定基础底面积为A=Z×Z7=4.5×3,0=13.5m213.51m2<b=3m,不需要再对/进行修正C轴基础底面积为A。f-d224.15-0.7×10-1.725×20,mA=1.2740-1¾×8.86=10.632m2初步选定基础底面面积A=×=3.6×3=10.8>10,632m2<b=3m,不需要再对了进行修正B轴持力层验良基础和回填士重为：Qk=cdA=(pJ×1O+1J25×2)×13.5=560.257QV偏心距为&=Mk=266+1O4×O8=o33<1.75Fn+Gn2057+560.256即用嘉吟、pk=G+G:+皿=2057+56喳/+*127=226.746<12f=268.981x4IIJ13.514.5JJa满足要求。所以确定票础尺寸为IXb=4.5mx3.0mC轴持力层验算基础和回填士重为：偏心4377+98x0.81618+448.2=0.22m<一=0.6m66以）_1618+448.2一、+-Fo1、y满足要求。所以确定基础尺寸为1×b=3.6m×3m-Pkmax(6×0.215×1+I3.6=259.87<1.2/=268.98Qk=cdA=(0.7×10+1.725×2)×1.8=448.23灌注桩设计(一)设计资料1、地形拟建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾。2、工程地质条件自上而下土层依次如下：号土层：素填土，层厚，稍湿，松散，承载力特征值fak=95kPao号土层：淤泥质土,层厚,流塑，承载力特征值以=651Pa。号土层，粉砂，层厚,稍密，承载力特征值九=IIohP八号土层，粉质黏土,层厚，湿，可塑，承载力特征值fak=165kPao号土层，粉砂层，厚度未揭穿，中密一密实，承载力特征值fak=280kPao3、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表和表所示。表地基岩土物理力学参数土层编号士的名称孔隙比e含水量W(%)液性指数I1标准贯入锤击数N压缩模量ES(MPa)承载力特征值fak(kPa)素填土淤泥质土65粉砂14110粉质黏土165
